(57)【要約】      （修正有）【課題】保持器のポケット内における転動要素の高程度の隙間を許容しながら、一方、同時に保持器と転動要素との間の低程度の摩擦を持つ、単純かつコスト効果の良い軸受保持器を提供する。【解決手段】保持器５は、転動要素上で保持器を軸方向に保持するための手段を備えた複数の第１のポケット１２および転動要素上で保持器を軸方向に保持するための手段を欠く複数の第２のポケット１０を有し、転動要素間の円周方向の距離を与えるように、軸受の中に配置されるよう設計されている。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
転動要素間の円周方向の距離を与えるべく軸受内へ配置されるように設計されたハーモニック減速機用の軸受用の保持器であって、
転動要素上で保持器を軸方向に保持するための手段を備えた複数の第１のポケットと、
転動要素上で保持器を軸方向に保持するための手段を欠いた複数の第２のポケットとを有し、
前記保持装置は、一体成形であることを特徴とするハーモニック減速機の軸受用の保持装置。
【請求項２】
前記軸方向に保持するための手段は、少なくとも１つの弾性の舌状部を有する請求項１に記載の保持装置。
【請求項３】
前記弾性の舌状部は、前記保持器との一体成形である請求項２に記載の保持装置。
【請求項４】
前記軸方向に保持するための手段は、ポケット毎に２つの弾性の舌状部を有する請求項２または３に記載の保持装置。
【請求項５】
前記第１のポケットおよび第２のポケットは、円周方向に均等に分配されている請求項１〜４のいずれかに記載の保持装置。
【請求項６】
前記第２のポケットは、円筒状の端部を備えた軸方向の開口部を有する請求項１〜５のいずれかに記載の保持装置。
【請求項７】
前記第１のポケットは、実質的に球状の壁部を備える請求項１〜６のいずれかに記載の保持装置。
【請求項８】
前記第２のポケットは、実質的に円筒状の壁部を備える請求項１〜７のいずれかに記載の保持装置。
【請求項９】
２つの軌道輪と、
前記軌道輪の間に配置された一列の転動要素と、
前記転動要素間の円周方向の距離を保つ、請求項１〜８のいずれかに記載の保持装置とを有することを特徴とするハーモニック減速機用軸受。
【請求項１０】
少なくとも１つの軌道輪は、半径方向に変形可能である請求項９に記載の軸受。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の軸受を有することを特徴とするハーモニック減速機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、軸受保持器、特に、ハーモニック減速機用軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハーモニック減速機（調和減速機）は、それ自体、特に、米国特許第４，７１５，２４７号明細書、米国特許第４，８４０，０９０号明細書、および、米国特許公開第２００２／０１７８８６１号公報から公知である。ハーモニック減速機は、一般的に、楕円形の中央の芯材を備えたウェーブ・ジェネレータと、軸受を介してそのウェーブ・ジェネレータ上に取り付けられた外歯を持つたわみ歯車と、内側に向けられた歯を持つ剛体円環とを有する。たわみ歯車は、円環のピッチ円直径よりすこし小さいピッチ円直径を持ち、一般的には歯数が２つ少ない。たわみ歯車は、楕円形ウェーブ・ジェネレータにより変形され、楕円の長軸によって円環の歯とかみ合う。一旦、ウェーブ・ジェネレータが回転させられると、かみ合い部分は、楕円の長軸とともに移動（変位）される。ウェーブ・ジェネレータの各１回転により、たわみ歯車は、円環に対して２歯に相当する角度分だけ移動される。ハーモニック減速機は、良い位置精度と、高トルクと、狭い角度隙間と、高い減速比と、良いねじり剛性を与える。
【０００３】
ハーモニック減速機に使われる軸受は、外輪と、内輪と、この両軌道輪の間に取り付けられた転動要素とを有する。この両軌道輪のうちの少なくとも一つの軌道輪は、半径方向に弾性的に変形し、その少なくとも一つの軌道が取り付けられているウェーブ・ジェネレータの楕円形状のプロフィルを呈するように、非常に薄い軸方向断面を持つ。転動要素の追従経路は、従来型の軸受のように、円形ではなく、楕円形であるので、転動要素は、それらの角位置により、円周方向に同じ速度で正確に移動されるわけではない。さらに、転動要素は、概略円形の形状を持つ保持器に対して半径方向にある相対的な変位（移動）を持つ。このため、球に、保持器のポケットに対して円周方向および半径方向の比較的大きな自由度を与える必要がある。米国特許第３，２８５，０９９号明細書は、ハーモニック減速機軸受用保持器について記述しており、保持器は、化学合成材料で作られ、球を円周方向に分離するポケットを持ち、ポケットと球の間には大きな円周方向隙間があり、保持器は、球に対して外側のフランジによって軸方向に動かないように保持されている。
【０００４】
米国特許第４，４５１，０９８号明細書は、ポケット内の球に大きな移動の自由度を与える、ハーモニック減速機の軸受用保持器について記述している。保持器は、保持器にしっかり固定された追加の保持リングによって球の列上での軸方向に動かないように保持されている。この装置は、この追加のリングを保持器にしっかり固定する必要があり、一方の側には保持器の環状部品を、そしてその反対側にはその追加のリングの環状部品をその中に収容するために、球の各側に十分な軸方向の空間を与える必要があるという点において、比較的複雑で大きい。この装置は、それゆえ、製作と、組立てとに経費がかかる。
【０００５】
米国特許第４，７１５，２４７号明細書（図６および７）は、ハーモニック減速機の軸受用保持器を示しており、保持器は、比較的厚い壁により隔てられた球状の表面を備えたポケットを持つ一つの部材から形成されている。その結果、転動要素上に保持器を取り付けることの困難さが判明するであろうし、また、ポケットの中の球の円周方向の隙間は、ハーモニック減速機の十分満足のいく動作というには低すぎることを証明するであろう。
【０００６】
本考案は、上述する不利益を克服することを目的とする。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第３，２８５，０９９号明細書
【特許文献２】米国特許第４，４５１，０９８号明細書
【特許文献３】米国特許第４，７１５，２４７号明細書
【特許文献４】米国特許第４，８４０，０９０号明細書
【特許文献５】米国特許公開第２００２／０１７８８６１号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案は、前記保持器のポケット内における転動要素の高程度の隙間を許容しながら、一方、同時に保持器と転動要素との間の低程度の摩擦を持つ、単純かつ費用効率の良い保持器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ハーモニック減速機の軸受のための保持装置は、転動要素間の円周方向の距離を与えるべく軸受内へ配置されるように設計されたハーモニック減速機用の軸受用の保持器であって、転動要素上で保持器を軸方向に保持するための手段を備えた複数の第１のポケットと、転動要素上で保持器を軸方向に保持するための手段を欠いた複数の第２のポケットとを有し、前記保持装置は、一体成形であることを特徴とする。ポケットのいくつかのみが、軸方向に保持するための手段を装着しているので、組立ては、特に容易である。さらに、保持器の形状は、特に単純であり、保持器は、単一部品から、例えば一体成形品として、製造されている。特に強靭な保持器が得られる。
【００１０】
一実施形態においては、前記軸方向に保持するための手段は、少なくとも一つの弾性舌状部（tongue）を有する。前記弾性舌状部は、前記保持器との一体成形であっても良い。
【００１１】
前記軸方向に保持するための手段は、第1のポケット毎に２つの弾性舌状部を有することが有利である。前記２つの弾性舌状部は、それぞれ円周方向において、前記第１のポケットの一方の側に取り付けられていてもよく、また、前記第１のポケットを隣のポケットと分離している壁部により個々に支えられていてもよい。
【００１２】
一実施形態においては、前記第１のポケットおよび第２のポケットは、円周方向に均等に分配されている。こうして、軸方向の動きにより保持器の容易な組み立てを確保すること、および、組立て後は、転動要素上での十分満足のいく保持器の軸方向の保持を確保することが可能になる。
【００１３】
一実施形態においては、前記第２のポケットは、円筒状の端部を備えた軸方向の開口部を有する。それゆえ、前記第２のポケットは、保持器への転動要素に対して非常に低減された摩擦をもち、半径方向および円周方向の高程度の隙間を与えてもよい。
【００１４】
一実施形態においては、前記第１のポケットは、実質的に球状の壁部を備えている。
【００１５】
一実施形態においては、前記第２のポケットは、実質的に円筒状の壁部を備えている。
【００１６】
また、本考案は、２つの軌道輪と、前記軌道輪の間に配置された一列の転動要素と、転動要素間の円周方向の距離を保つ一体成形保持器とを有し、前記保持器は、転動要素上で保持器を軸方向に保持するための手段を備えた複数のポケットおよび転動要素上で保持器を軸方向に保持するための手段を欠いた複数のポケットを備えることを特徴とするハーモニック減速機用の軸受に関するものである。
【００１７】
一実施形態においては、少なくとも一つの軌道輪は、半径方向に変形可能である。また、２つの軌道輪は、半径方向に変形可能であってもよい。前記軌道輪は、鉄のような硬い材料で作られていている一方、薄い半径方向厚さを持つものであってもよい。前記軌道輪の楕円化の度合い（（長楕円軸−短楕円軸）／直径×１００）は、自由状態における直径の約２〜５％であってもよい。前記軌道輪の半径方向の厚みは、自由状態での直径の約１〜５％であってもよい。
【００１８】
また、本考案は、ウェーブ・ジェネレータと、円環と、この円環とかみ合うたわみ歯車と、このたわみ歯車とウェーブ・ジェネレータとの間に配置される軸受とを有することを特徴とするハーモニック減速機に関するものである。前記軸受は、内輪と、外輪と、両軌道輪の間に配置される一列の転動要素と、転動要素を保持するための保持器とを有し、前記外輪は、たわみ歯車にしっかりと固定され、前記内輪は、ウェーブ・ジェネレータにしっかりと固定されている。前記一体成形保持器は、転動要素上で保持器を軸方向に保持するための手段を備えた第１のポケットと、転動要素上で保持器を軸方向に保持するための手段を欠いた第２のポケットとを有する。各第１のポケットは、次の第１のポケットから複数の第２のポケットにより分離されていてもよい。
【考案の効果】
【００１９】
この考案によれば、保持器は、容易にハーモニック減速機の軸受に組み入れることができ、また、転動要素を前記保持器内で半径方向および円周方向に十分な程度の隙間で、かつ低程度の摩擦で作動させることができる。これは、コスト効果の高い組立と、満足できる作動と、低減された磨耗と、低い動力消費とに帰着する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２０】
本考案は、非限定的な実施例によって与えられ、添付の図面に例示されるいくつかの実施形態の詳細の説明を熟考することからよりよく理解されるであろう。
【００２１】
図１および２から見られるように、ハーモニック減速機のための軸受１は、内輪２と、外輪３と、この例では球である１列の転動要素４と、転動要素４の間の円周方向の距離（間隙）を確保するための保持器５とを有する。内輪２は、薄い半径方向厚さを持ち、その外側の表面に環状のトロイダルレースウエイ６を備える、概略矩形の断面形状のリングの形状を取る。外輪３は、内輪２に類似しており、その内径上に環状のトロイダルレースウエイ７を有する。内輪２および外輪３は実質的に一直線上に揃えられた半径方向の前面を持つ。内輪２および外輪３は、おのおの、一片の鉄材を機械加工することにより一体成形法で製造されてもよい。
【００２２】
円周方向に連続した、一体成形の保持器５は、内輪２と外輪３の間に、半径方向に配置される。保持器５は、転動要素４の一方の側に軸方向に配置される円環状の部品８（図１参照）と、転動要素４の間に配置される分離指状部（finger）９（図２参照）を有している。分離指状部９は、円環状の部品８と一体成形されていて、また、それらの間に転動要素４が配置されるポケット１０の形を定める。
【００２３】
図３および４からより詳細に見られるように、分離指状部９は、円環状の部品８に対して軸方向に突出する短い突起部の形状を取り、この短い突起部は、半径方向において、内側の表面が、円環状の部品８の内径の線上にそろい、かつ外側の表面が同様に円環状の部品８の外側表面の線上にそろう形に定められる。分離指状部９は、実質的に円筒状の壁を有するポケット１０の形を定める横方向の表面を持ち、ポケット１０の壁の形を定める円筒の直径は、転動要素４の直径より大きく、転動要素４がポケット１０に対し半径方向および円周方向に移動できるようにするために転動要素４に大きな隙間を与えている。ポケット１０の底部は円環状の部品８により形成され、実質的に放射状である。
【００２４】
しかしながら、保持器５は、また、転動要素４を軸方向に保持するための手段を備えたポケット１２の形を定める複数の異なる部分を持つ分離指状部１１も有する。
図示された実施形態において、保持器は、３つのポケット１２および６つの異なる部分を持つ分離指状部１１を有し、これに対してポケット１０の数は１６である。
ポケット１２は、それらに備えられている転動要素４を包むような実質的に球状の全体形状を持つ。
ポケット１２は、転動要素４上での保持器５の均一な軸方向の保持を確保するように円周方向に実質的に均等に分配される。
異なる部分を持つ分離指状部１１は、同様に、円環状の部品８の内径および外側表面によって、半径方向の形が定められる。
異なる部分を持つ分離指状部１１は、一方の側において、隣接する分離指状部９とともに、ポケット１２の隣のポケット１０の１つを形成するように円筒状表面１１ａを持ち、また、その反対側には、もう１つの隣接する異なる部分を持つ分離指状部１１とともに、ポケット１２自身を形成するように球状の表面を持つ。
異なる部分を持つ分離指状部１１は、円環状の部品８から軸方向に離れるように向いている爪１３を有し、その自由端は、同じポケット１２の形を定めている隣接する異なる部分を持つ分離指状部１１の反対側の爪１３に向かって円周方向に延在する。
【００２５】
換言すれば、ポケット１２を特定する２つの爪１３は、お互いに向かって延びて、それらの自由端は、転動要素４の直径未満の距離だけ離間している。それゆえ、ポケット１２の爪１３は、保持器５が前記ポケット１２内に配置された転動要素４上に軸方向位置に保持されることを確実にすることができる。爪１３の凹状の内側表面は、ポケット１２の球状表面を形成する。その反対側では、爪１３は、凸状の表面を持つ。
【００２６】
爪１３の反対側の円筒状表面１１ａを持つ側では、異なる部分を持つ分離指状部１１は、また、概略軸形状を持ち、ポケット１２の隣のポケット１０内に配置された転動要素４に対して軸方向に保持することができない突出部１４によって延在している。突出部１４は、その軸方向の長さが少なくとも爪１３の軸方向の長さと同じであり、軸受１の組立に先立って保持器５が取り扱われる時に、前記爪１３を保護することができる。もちろん、軸方向の突出部１４のない保持器５を供給してもよい。軸方向の突出部１４および１３は、爪１３が円周方向に比較的狭い角厚み（角距離）と、それゆえ、軸方向の押圧力が転動要素４の方向において保持器５の円環状の部品８に及ぶ時に、爪１３が円周方向に分離している結果として、保持器５を転動要素４にはめ込むことができる所定の柔軟性とを持つように、凹部１５で分離されている。
【００２７】
一実施形態において、球状の保持ポケットは、１列の球を持つ従来型の剛体軸受の保持器に使われているものと似ているが、しかし、保持ポケットの中での球の半径方向の移動を許容するように、球とポケットとの間により大きな隙間を持っている。保持ポケットは、内側表面および外側表面において開放しており、また、保持器５を適所にはめ込むことができるように、円環状の部品８から離れた側の軸方向も開放している。転動要素４上に保持器５を軸方向に保持するための手段を欠いた平底の円筒状ポケットは、平らな放射状底面と円筒状表面との間に接続表面を備えていても良く、接続部は、転動要素４の曲率より大きな曲率を持つ。円筒状ポケットも、また、内側表面および外側表面において開放しており、また、円環状の部品８と反対側の軸方向の端部も開口している。円筒状壁１１ａの直径は、転動要素４の直径より大きい。
【００２８】
保持器は、それを転動要素にはめ込み、偶発的な分解のリスクをほとんどなくして、前記転動要素にそれ自身の手段によって適所に、とどまり、同時に、ハーモニック減速機内における軸受の動作中に、円周方向および半径方向に転動要素および保持器のすくなからぬ相対移動の可能性を許容することにより、容易に組み立てられうる。
【００２９】
ハーモニック減速機において、軸受１の内輪２は、楕円形状の輪郭を持つウェーブ・ジェネレータに取り付けられている。それゆえ、内輪２は、嵌合された結果として楕円化され、そしてまた、外輪３を楕円化しようとする。内輪２と外輪３は、そのような変形に耐えるために選択された鋼種から製造されても良い。外輪３は、前記外輪３の外側表面上に、その内径が嵌合されているたわみ歯車を半径方向に支持する。このように成形された組立体は、半径方向の内側に向けられた歯を持ち、一般的に直径に沿って対向するたわみ歯車とかみ合う円環内に配置される。米国特許第４，７１５，２４７号明細書、米国特許第４，８４０，０９０号明細書および米国特許公開第２００２／０１７  ８８  ６１号公報を参照すれば、参照により、それらの内容を明細書の一部とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】可撓性軸受の断面の斜視図である。
【図２】図１の軸受の反対側から見た斜視図である。
【図３】図１および図２の軸受の保持器の斜視図である。
【図４】図４は図３の詳細図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  軸受
２  内輪
３  外輪
４  転動要素
５  保持器
６、７  環状のトロイダルレースウェイ
８  円環状の部品
９  分離指状部
１０、１２  ポケット
１１  異なる部分を持つ分離指状部
１１ａ  円筒状表面
１３  爪
１４  突出部
１５  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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